Nel processo di fusione, i sistemi di gating e riser sono componenti di base che garantiscono la qualità dei getti. La ricerca della Northwestern Polytechnical University sulla nave Zun a forma di bue "Yachang" scoperta nelle rovine Yin, Anyang, indica che il gate scientifico e la progettazione del riser possono ridurre significativamente difetti di fusione. La seguente analisi approfondisce le loro applicazioni tecniche da una prospettiva professionale.

I. Funzioni di base e principi tecnici

(A) Sistema di gating

1. Controllo di riempimento dello stampo: il design ragionevole guida il metallo fuso per riempire la cavità dello stampo agevolmente a una portata di 0,5-1,5 m/s, evitando la porosità e le inclusioni del gas indotte da turbolenza (basato sui dati di simulazione della fascia di stampo in lega di alluminio).

2. Regolazione della temperatura: l'ottimizzazione della struttura di gate raggiunge la solidificazione direzionale, il raffreddamento da pareti sottili a sezioni spesse per ridurre la concentrazione di stress.

3. Filtrazione di impurità: strutture come il versamento di tazze e filtri rimuovono oltre il 60% delle inclusioni (in base ai dati dell'esperimento di fusione).

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(B) Sistema di riser

1. Compensazione di restringimento: fornisce metallo fuso per il restringimento della solidificazione, riducendo i difetti della cavità di restringimento dell'80% nelle getti d'acciaio (basato sui risultati della simulazione di solidificazione).

2. La raccolta di sfiato e scorie di gas: espelle i gas di muffa attraverso i monti e raccolgono scorie galleggianti, migliorando la densità di fusione.

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Ii. Specifiche di progettazione del sistema

(A) Principi di progettazione di gating

• Riempimento regolare: controllo del flusso di controllo per prevenire l'ossidazione; Gating inferiore si adatta a getti complessi, mentre i migliori si adattano a quelli semplici.

• Struttura semplificata: riduce il consumo di metallo e il carico di lavoro della pulizia; Gating Step viene utilizzato per il riempimento a strati di getti alti.

• Prevenzione efficace delle scorie: gate chiuso (riduzione dell'area trasversale) con filtri in ceramica migliora la ritenzione delle scorie.

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(B) Punti chiave di progettazione del riser

• Matching del modulo: il modulo di riser dovrebbe essere 1,2-1,5 volte quello del fusione (metodo del modulo), garantendo l'efficacia della compensazione del restringimento.

• Posizionamento preciso: posizionato nelle parti più alte e spesse della fusione; I riser cilindrici toppati a cupola offrono una compensazione ottimale a causa della lenta dissipazione del calore.

• Controllo della quantità: determinato dalla struttura del fusione; I riser per bordi possono ridurre il consumo di metalli di oltre il 30%.

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Iii. Metodi di calcolo ingegneristico

(A) Calcolo dell'area della sezione trasversale di gating

Usando la formula della portata:

A = G/Pvt

Dove:

A = area di sezione trasversale (cm²),

G = peso del metallo fuso (g),

ρ = densità di metallo fuso (g/cm³),

v = velocità di flusso in gate (cm/s),

T = tempo di riempimento (s).

(B) Determinazione della dimensione del riser

1. Metodo del modulo:

Modulo di fusione M = V/S.

Modulo riser

MR = (1.211.5) m

(dove v = volume, s = superficie).

2. Metodo proporzionale:

Diametro/larghezza del riser = 1,5-2 volte lo spessore del fusione,

Altezza del riser = 1,5-2 volte diametro/larghezza.

IV. Casi di applicazione tipici

(A) Blocco cilindro del motore automobilistico

• Design gating: il gating interno multistrato di tipo graduale riempie il blocco cilindro dal fondo, dal centro e in alto contemporaneamente per garantire una distribuzione uniforme in metallo.

• Configurazione del riser: montatori cilindrici a cupola multipli con la solidificazione del ritardo per la compensazione di restringimento efficace.

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(B) Larco letto per macchine utensili

• Selezione gating: il gate inferiore ottiene un riempimento liscio, prevenendo gli schizzi e l'ossidazione del metallo fuso.

• Progettazione del riser: i riser ciechi a forma di vita si adattano a sezioni spesse, estendendo i tempi di compensazione e controllando il tasso di rifiuto al di sotto del 5% (ottimizzato dalla simulazione Procast).

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V. Tendenze di ottimizzazione tecnologica

1. Nuovo materiale Applicazione: i riser esotermici estendono i tempi di solidificazione aggiungendo agenti esotermici, mentre i riser isolanti migliorano l'efficienza di compensazione con i materiali di isolamento termico.

2. Progettazione digitale: software come Anycasting simula i processi di riempimento e solidificazione per ottimizzare i layout di gate e riser, accorciando il ciclo di ricerca e sviluppo di oltre il 30%.

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Conclusione: la progettazione scientifica dei sistemi di gate e riser è fondamentale per la tecnologia di casting. Richiede l'integrazione di caratteristiche di fusione, proprietà dei materiali e requisiti di produzione, raggiungendo la produzione precisa di getti di alta qualità attraverso calcoli teorici e ottimizzazione della simulazione.

Profilo dell'autore del blog

Dawn | Piarla e consulente per l'approvvigionamento
18 anni nelle trincee della fonderia mi danno un vantaggio: so come la chimica di Pig Iron influisce sulla qualità della fusione e può risolvere i difetti come crepe e porosità. Con una ghisa da 1 m MT/anno e una produzione di fusione da 60.000 MT/anno dalla nostra fabbrica interna, oltre a 200+ fornitori verificati sulla nostra piattaforma, offriamo confronti rapidi dei prezzi. Aspettatevi una risposta di richiesta di 24 ore: il mio obiettivo? Non solo accordi di chiusura, ma essere il tuo partner di riferimento nel mondo della fonderia.

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